Investigadores de Ethereum han reportado una propagación mediana sub-un-segundo para una carga útil de ejecución simulada de 1 MiB utilizando el diseño de difusión segmentada de EIP-8411, en comparación con aproximadamente cinco segundos al enviar la carga útil como un solo mensaje.
Ethereum Research publicó los últimos resultados de las pruebas el 17 de septiembre, detallando un prototipo que divide las cargas útiles de ejecución en piezas más pequeñas para que los nodos puedan verificar y reenviar cada segmento antes de recibir la carga útil completa. Los hallazgos provienen de simulaciones y código cliente prototipo, no de mediciones de la red principal de Ethereum.
La propuesta sigue siendo un EIP de red en estado de borrador en el repositorio de EIPs de Ethereum. Su diseño actual reemplaza el tema de gossip único execution_payload introducido a través de EIP-7732 con un tema execution_payload_chunks y compromete las piezas a través de una raíz Merkle incluida en la oferta de ejecución del constructor.
El modelo gossip existente de Ethereum puede requerir que un nodo reciba y valide un mensaje grande antes de reenviarlo a sus pares. Los investigadores detrás de EIP-8411 describen el retraso resultante como un problema de almacenar y reenviar porque la carga útil completa debe cruzar un salto de red antes de comenzar el siguiente.
Con la propagación segmentada, un constructor divide la carga útil en piezas fijas. Cada segmento lleva una prueba de inclusión Merkle vinculada a la raíz comprometida en la oferta de ejecución. Un nodo receptor puede verificar un segmento y comenzar a enviarlo mientras las piezas restantes aún están llegando.
Además, la discusión de EIP en Ethereum Magicians describe el cambio planeado como la sustitución del mensaje de carga útil única de EIP-7732 por fragmentos verificables de forma independiente. El borrador propone actualmente 64 fragmentos y una estructura de prueba Merkle que une cada pieza al compromiso de la carga útil original. Los investigadores dijeron que el compromiso Merkle representa la principal adición a nivel de consenso requerida para la segmentación básica. El último prototipo de investigación mantiene intactos el formato de cableado gossipsub existente, la construcción de la malla de red, el grado de los pares y el sistema de puntuación, al tiempo que cambia la forma en que se publican y reenvían las piezas de la carga útil.
La documentación de Ethereum describe actualmente las cargas útiles de ejecución como datos relacionados con transacciones y estados generados por el cliente de ejecución y transportados a través del proceso de consenso. Los validadores reciben los bloques propuestos a través de la red gossip de consenso antes de enviar los datos de ejecución a sus clientes de ejecución para su validación.
Las cifras de rendimiento más sólidas en el informe del 17 de septiembre provienen de una simulación controlada. Los investigadores modelaron 500 nodos utilizando latencia de red geográfica, capacidad de carga de 50 Mbps y capacidad de descarga de 100 Mbps, con una carga útil de 1 MiB originada por un constructor doméstico y sin nodos de centros de datos de alto ancho de banda.
Bajo esa configuración, enviar la carga útil como un mensaje gossipsub completo tardó aproximadamente cinco segundos en llegar a la mitad de los nodos receptores y cerca de seis segundos en la cola. Una versión segmentada ajustada alcanzó una mediana cercana a los 0.75 segundos y una cola cercana a un segundo.
Los investigadores enfatizan que las mediciones provienen de un arnés de simulación que ejecuta código Prysm y go-libp2p-pubsub real contra una red simulada y un reloj virtual. Cada medición utilizó diez configuraciones de red aleatorias. Las condiciones de la red principal podrían diferir de la topología, el ancho de banda y las suposiciones de tráfico modelados.
Su diseño básico de Nivel 1 combina la segmentación con la publicación por lotes. Utilizando segmentos de 16 KiB, el informe dice que la propagación mediana para una carga útil de 1 MiB se redujo de cinco segundos a menos de un segundo, mientras que la latencia de cola se redujo de aproximadamente seis segundos a poco más de un segundo.
La publicación por lotes cambia la forma en que la fuente envía las piezas. En lugar de enviar cada copia de un segmento antes de comenzar el siguiente, el constructor distribuye diferentes piezas a diferentes pares tempranamente, permitiendo que varias secciones de la carga útil comiencen a moverse por la red a la vez. Los investigadores dijeron que el Nivel 1 requería aproximadamente un tercio más de bytes recibidos que el enfoque de mensaje completo actual. La compensación proviene del envío de muchas piezas identificadas de forma independiente y de los mensajes de control adicionales necesarios para anunciarlas.
Un segundo nivel propuesto aborda los datos duplicados. En lugar de enviar cada segmento a todos los pares de malla elegibles, los nodos pueden enviar piezas a un grupo limitado mientras anuncian la disponibilidad a otros. Los pares solicitan los segmentos faltantes solo cuando es necesario.
El prototipo combina ese sistema con lo que sus autores llaman extracciones disciplinadas. Un nodo solicita inicialmente un segmento a un par, espera un tiempo de espera definido y se mueve a otra fuente si el primer par no lo entrega.
Con un tamaño de carga útil de 1 MiB, la investigación dice que las extracciones disciplinadas redujeron el tráfico recibido a alrededor de 1.5 copias de la carga útil por nodo, en comparación con un tráfico duplicado considerablemente mayor en variantes menos controladas. Los investigadores encontraron que la reducción de duplicados se volvió cada vez más útil cuando el ancho de banda de carga disponible era limitado.
El enfoque crea otra compensación. Un par malicioso o sobrecargado podría anunciar un segmento y luego negarse a proporcionarlo. Los investigadores probaron un escenario de retención en el que algunos nodos anunciaban segmentos pero no respondían a las solicitudes. En niveles más altos de retención, el diseño basado en extracciones ajustado mostró una latencia de cola creciente. Los autores probaron tiempos de espera más cortos y múltiples fuentes de solicitud posibles como métodos para limitar esa exposición.
Su tercer nivel añade la codificación de borrado Reed-Solomon. Una carga útil se comprime, se codifica con piezas de paridad adicionales y se divide en segmentos. Los nodos pueden reconstruir la carga útil después de recolectar suficientes piezas sin esperar cada segmento original.
Los investigadores dijeron que el modelo codificado tenía la latencia de cola más baja en sus pruebas y seguía funcionando cuando se retenían algunos segmentos. El costo fue un mayor ancho de banda en la fuente de publicación porque los datos de paridad aumentan la cantidad enviada.
EIP-8411 no es actualmente una característica activada de Ethereum. La propuesta de GitHub se abrió el 4 de septiembre y permanece etiquetada como un EIP de red en borrador a la espera de revisión. La propuesta requiere EIP-7732, el diseño consagrado de separación proponente-constructor de Ethereum.
Los desarrolladores de Ethereum han solicitado que EIP-8411 reciba el estado PFI, o Propuesto para Inclusión, para Hegotá, la actualización de red esperada después de Glamsterdam. Durante la discusión de Ejecución de Todos los Desarrolladores Principales del 10 de septiembre, los desarrolladores dijeron que la propuesta debería ser considerada por la llamada de desarrolladores de la capa de consenso porque el cambio afecta principalmente la red de consenso.
La solicitud llegó después de la fecha límite normal de PFI para Hegotá. Sus proponentes propusieron EIP-8411 como reemplazo de EIP-8142, que había explorado la colocación de bloques en blobs, pero planteó preocupaciones sobre la prueba KZG del lado del constructor y la reutilización de subredes de disponibilidad de datos.
La agenda de ACDC #187 programa una discusión PFI de EIP-8411 para el 17 de septiembre a las 14:00 UTC. En el momento de este informe, la llamada aún no se había realizado, por lo que no se había registrado ninguna decisión de incluir EIP-8411 en Hegotá.
Los desarrolladores han estado reduciendo el conjunto de características de Hegotá en abstracción de cuentas, escalado, resistencia a la censura y otros trabajos de protocolo. EIP-8411 entró en ese proceso más tarde que muchas propuestas y aún necesita una decisión de inclusión de los desarrolladores principales.
La propuesta de red está ligada al trabajo de Ethereum para aumentar la capacidad de la Capa 1. Límites de gas más grandes pueden llevar a cargas útiles de ejecución más grandes, aumentando la cantidad de datos que los validadores deben recibir dentro de plazos de consenso fijos. El límite de gas de Ethereum alcanzó los 60 millones a finales de 2025 después de que los validadores señalaran su apoyo al aumento.
Vitalik Buterin ha descrito una mayor capacidad de Capa 1, PeerDAS y el futuro trabajo ZK-EVM como partes del plan de escalado de Ethereum. La entrega más rápida de cargas útiles se está investigando junto con esos cambios porque los mensajes de red más grandes ejercen más presión sobre el ancho de banda de los nodos y los plazos de propagación.
Los investigadores han publicado implementaciones prototipo para Prysm y go-libp2p-pubsub. La variante recomendada —una rama de Prysm— contiene una serie de cambios detrás de una bandera –enable-segmented-payload-gossip, mientras que la rama de libp2p que la acompaña implementa las políticas de reenvío y solicitud utilizadas en el estudio.
Los autores describen explícitamente su rama de investigación como "un arnés, no una propuesta". Algunas características medidas en el documento, incluidas las configuraciones avanzadas de codificación de borrado, siguen siendo componentes experimentales del entorno de prueba y no son necesariamente parte de la especificación mínima de EIP-8411.
Las preguntas abiertas identificadas por los investigadores incluyen el aumento del tráfico de mensajes de control, los costos de CPU por procesar muchos mensajes más pequeños, mapeos de segmentos alternativos, gestión de colas, ajuste de temporizadores y si una pila de red más nueva centrada en QUIC podría producir resultados diferentes.
Los autores planean futuras comparaciones entre el diseño de un solo tema utilizado por la variante A, los enfoques de mensajes parciales y los modelos que asignan temas de gossip separados a segmentos individuales. El prototipo actual mantiene las piezas de 16 KiB como su línea base recomendada después de que las simulaciones mostraran que piezas más pequeñas de 8 KiB no producían mayores ganancias de latencia mientras aumentaban el tráfico de control.
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